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软岩路基填料性能的干湿循环效应
| 论文题名： | 软岩路基填料性能的干湿循环效应 |
| 关键词： | 软岩路基;填料性能;岩土材料;变形响应;干湿循环 |
| 摘要： | 软岩是一种遇水软化的天然岩土材料，特别是荷载耦合作用下极易发生崩解泥化。随着国家公路基础设施建设和环境保护的双重驱动，软岩分布地区存在大量软岩不能直接利用，但又不能随意废弃的“两难”困境。为此，论文以绢云母片岩和泥岩为对象，研究大气周期作用下软岩路基填料的性能演化过程；揭示软岩路基填料性能劣化机制；同时，通过 Midas-GTS有限元软件模拟了车载作用下泥岩路基的变形响应规律，从而确定软岩路基填料的合理填筑范围。取得的主要结论如下： （1）绢云母片岩的CBR在最大粒径为10～20 mm时较大。干湿循环对最大粒径不超过10 mm的绢云母片岩的CBR影响较小。选择最大粒径为10 mm的绢云母片岩作为路基填料，既能够保证路基有足够大的强度，又能够降低颗粒崩解对其结构稳定性的影响，可作为合理的最大填筑粒径。 （2）干湿循环作用的本质原因是破坏了泥岩的颗粒结构。与初始状态相比，干湿循环作用增强了崩解泥岩的凝聚力，增长幅度为95.8％；但减少了其内摩擦角大小，减小幅度约为26.5%，但总体上还是弱化了泥岩的抗剪强度。 （3）泥岩试样初始压实度越大，虽受到上覆荷载的约束，但干湿交替作用过程依然引起土体发生反复胀缩损伤行为，从而增大了泥岩的压缩性。故与初始状态相比，其压缩系数约增加35.5%，细观孔隙分析表明被压缩的孔隙孔径主要分布在1um以下。 （4）泥岩试样初始压实度越小，上覆荷载和干湿循环共同作用过程主要引起土体的压缩，随着干湿循环次数的增加，泥岩试样越来越密实，压缩变形主要发生在干湿循环阶段。故与初始状态相比，其压缩系数约减少40.1%，细观孔隙分析表明被压缩的孔隙孔径主要分布在1um以上。 （5）根据设定的计算条件，外包土的厚度对于路基的沉降变形影响很小，但对于路基的水平位移起到很好的限制作用，外包土厚度应控制在2m。泥岩宜填筑在离路面以下3m的范围，该方案既可使换填层处于交通荷载影响区，又能有效减缓泥岩路基的沉降变形。 |
| 作者： | 喻波 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 谈云志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 三峡大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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